单元一 汽车传动系概述

单元一汽车传动系概述
1.1 传动系的功用与组成
1、传动系的功用
1）汽车传动系的基本功用：将发动机发出的动力按照需要传给驱动车轮，使汽车行驶。

2）传动系的功用：具有减速、变速、倒车、中断动力、轮间差速和轴间差速等功能，与发动机配合工作，能保证汽车在各种工况条件下的正常行驶，并具有良好的动力性和经济性。

①减速与变速
汽车的起步与驱动,要求作用在驱动轮上的驱动力足以克服各种外界的阻力，如滚动阻力和空气阻力等.汽车发动机发出的转矩若直接传给驱动车轮，所得到的驱动力很小，不足以驱动汽车运动；另一方面，发动机的转速较高，一般每分钟数千转，这一转速直接传到驱动轮上（即驱动轮的转速相同），汽车将达到几百公里的时速，这样高的车速既不现实，也不可能（因为达不到所需要驱动力）。

因此，要求传动系具有降速增矩的作用，使驱动轮的转速降低到发动机的若干分之一，相应地将驱动轮的转矩增大到发动机转矩的若干倍。

一般把能动轮的转矩与发动机的输出转矩之比称为传动系的传动比。

汽车在使用过程中，其使用条件要求车速和驱动力在很大范围内不断变化，而发动机的有利转速范围很窄。

为了使发动机能保持在有利转速范围内工作，而驱动力和转速又可以在足够大的范围内变化，应当使传动系的传动比在最大值与最小值之间变化，即传动系应起变速的作用。

因此在传动系中设置了主减速器和变速器以满足上述的要求。

②实现倒车
汽车除了前进以外，在某些情况下还需要倒向行驶（如倒车入库、汽车在公路上调头等），而发动机是不能反向旋转的。

这就要求传动系能够改变驱动轮的转动方向，以实现汽车的倒向行驶，一般在变速器中设置一个倒档来实现汽车倒车的功能。

③中断传动
在启动发动机后，在汽车行进中换档以及对汽车进行制动使发动机不熄火，这都要求暂时切断动力的传递路线。

为满足这些要求，在发动机与变速器之间设置一个由驾驶员控制的分离或结合的机构——离合器。

另外在变速器中设置空档，即各档位齿轮都处于非传动状态，满足汽车在发动机不停止转动时能较长时间中断动力的传递。

④差速作用
汽车在转弯行驶时,左右驱动车轮在同一时间内滚过的距离不同，如果两侧的驱动轮用一根钢性轴驱动，则两轮转动的角度必然相同，因而在汽车转弯时必然产生车轮相对地面滑动的现象，这将使转向困难，汽车的动力消耗增加，传动系内部某些零件和轮胎磨损加剧。

为避免这些情况出现，在驱动桥内安装了差速器，使左右驱动车轮以不同的转速旋转。

动力由主减速器先传到差速器，再由差速器分配给左、右半轴，最后传到驱动轮上。

2、传动系的类型
按结构和传动介质不同，汽车传动系的类型分为机械传动，液力机械传动、液压传动、电动传动等。

现代汽车上普遍采用机械式和液力机械式传动系。

3 、传动系的组成
传动系的组成与其类型、布置形式及驱动形式等许多因素有关。

1）机械式传动系
普通双轴货车上采用的机械式传动系。

发动机纵向安置在汽车前部，后轮为驱动轮。

发动机发出的动力经离合器、变速器、万向传动装置传到安装在驱动桥壳中的主减速器、差速器和半轴，最后传给驱动车轮。

机械式传动示意图
2）液力机械式传动系
液力机械式传动系的特点是组合运用液力传动和机械传动，以液力机械变速器取代机械式传动系的摩擦式离合器和普通齿轮式变速器，其他组成部件及布置型式均与机械式传动系相同。

液力机械变速器示意图
液力传动是利用液体介质在主动元件和从动元件之间循环流动过程中动能的变化来传递动力。

在液力传动装置串联一个有级式机械变速器，这样的传动称为液力机械传动。

这种传动系能根据道路阻力的变化，自动地在若干个车速范围内分别实现无
级变速，而且其中的有级式机械变速器还可以实现自动或半自动操纵，因而可使驾驶员的操作大为简化，但是也有结构较复杂、造价较高、机械效率较低等缺点。

1．2 传动系的布置形式
汽车传动系的布置形式根据发动机的形式和性能、汽车总体结构形式、汽车行驶系及传动系本身的结构形式等因素有多种。

1、汽车的驱动形式
汽车传动系的布置形式主要与发动机的安装位置及汽车驱动形式有关。

汽车的驱动形式通常用汽车车轮总数×驱动车轮数（车轮数系指轮毂数）来表示。

普通汽车多装四个车轮，常见的驱动形式有4×2、4×4；重型货车多装六个车轮，其驱动形式有6×6、6×4和6×2。

此外，也有用汽车车桥总数×驱动车桥数来表示汽车的驱动形式。

2、传动系的布置形式
1）发动机前置、后轮驱动
发动机前置、后轮驱动（FR型）是目前普通汽车广泛采用的一种传动系布置形式。

它一般是将发动机、离合器和变速器连成一个整体安装在汽车前部，而主减速器、差速器和半轴则安装在汽车后部的后桥壳中，两者之间通过万向传动装置相连。

这种布置形式，发动机散热条件好，便于驾驶员直接操纵发动机、离合器和变速器，操纵机构简单，维修方便，且后驱动轮的附着力大，易获得足够的牵引力。

2）发动机前置、前轮驱动
发动机前置、前轮驱动的轿车传动示意图
变速器、主减速器和差速器制为一体并同发动机、离合器一起集中安装在汽车前部。

发动机有纵向布置和横向布置之分。

这种布置形式，除具有发动机散热条件好，操纵方便等优点外，还省去了很长的传动轴，传动系结构紧凑，整车质心降低，汽车高速行驶稳定性好。

但上坡时前轮附着力减小，易打滑，下坡制动时前轮载荷过重，高速时易发生翻车现象。

故主要用于质心较低的轿车上，如上海桑塔纳、一汽奥迪100型轿车。

3）发动机后置、后轮驱动
发动机后置、后轮驱动
发动机、离合器和变速器制为一体布置在驱动桥之后。

这样可以大大缩短传动轴的长度，传动系结构紧凑，质心有所降低，前轴不易过载，后轮附着力大，并能更充分地利用车厢面积。

但由于发动机后置，其散热条件差。

发动机、离合器、变速器的远距离操纵使操纵机构变得复杂，维修调整不便。

除多用在大型客车上外，某些微型或轻型轿车也采用这种布置形式。

发动机也有横向布置和纵向布置之分。

4）越野汽车传动系布置形式
4×4越野汽车传动系示意图
为了充分利用所有车轮与地面之间的附着力，以获得尽可能大的牵引力，越野汽车必要时可采用全轮驱动。

与发动机前置、后轮驱动的4×2汽车相比较，其前桥既是转向桥也是驱动桥。

为了将发动机传给变速器的动力分配给前后驱动桥，在变速器后增设了分动器，并相应的增设了从变速器通向分动器、从分动器通向前后两驱动桥之间的万向传动装置。

由于前驱动桥又是转向桥，所以左右两根半轴均分为两段，并用转向驱动桥上的万向节相连。